Чи можуть дві планети існувати на одній орбіті?

Без Космосу немає майбутнього!

Згідно з міжнародним союзом астрономів (IAU), тілу, що знаходиться на орбіті, для отримання статусу планети необхідні три речі:

1. Перебувати в гідростатичній рівновазі, тобто мати гравітацію, достатню для досягнення сферичної форми (з огляду на спотворюючу цю форму обертання). 2. Рухатися орбітою навколо Сонця, а чи не навколо іншого тіла. 3. Очистити свою орбіту від планети зималей, від конкурентів. Строго кажучи, третій пункт унеможливлює знаходження на орбіті двох планет.

планети

Але не морочимось з приводу точних визначень. Краще прикинемо, чи можуть дві землеподібні планети перебувати на одній орбіті навколо їхньої зірки. Основною проблемою буде гравітація, здатна зруйнувати подвійну орбіту одним із двох способів: або гравітаційна взаємодія дуже сильно «вдарить» по одній із планет, яка в результаті впаде на сонце або вилетить із системи, або взаємне тяжіння змусить планети об'єднатися у вражаючому зіткненні.

можуть
Останній варіант саме стався із Землею, коли Сонячній системі було лише кілька десятків мільйонів років. Через зіткнення з'явився Місяць, і, швидше за все, змінилася поверхня Землі. Двом планетам не дуже зручно перебувати на одній орбіті, оскільки в таких випадках не буває справжньої стабільності. Можна сподіватися на квазістабільну орбіту, яка може проіснувати мільярди років перед тим, як станеться одна з двох подій. Для опису цього хочу ввести поняття точок Лагранжа.
можуть
Якщо розглядати всього дві маси - Сонце і одну планету - існує п'ять точок, відомих як точки Лагранжа, навколо яких гравітаційні ефектиСонця і планети взаємно знищуються, і тіло малої маси, що знаходиться в них, може вічно рухатися з першими двома по орбіті. На жаль, тільки точки L4 та L5 стабільні; все, що починає з точок L1, L2 або L3, в результаті стикається з планетою, або викидається з системи. Але навколо точок L4 і L5 накопичуються астероїди. У газових гігантів їх тисячі, але й у Землі є один: астероїд 3753 Cruithne, який зараз перебуває на квазістабільній орбіті з нашим світом!

Але є ще один спосіб, який може здатися вам нестабільним: дві планети на різних орбітах, одна всередині іншої, що періодично змінюються місцями. Ви можете вирішити, що це безумство, але в Сонячній системі є приклад такого випадку: два місяці Сатурна, Епіметей та Янус. Кожні чотири роки місяць, що знаходиться ближче до Сатурна, перемагає зовнішню, і їх гравітаційне тяжіння змушує внутрішній місяць перейти на зовнішню орбіту, а зовнішню на внутрішню.

планети

За останні 25 років ми багато разів спостерігали їхній танець, і, наскільки ми можемо судити, ця конфігурація стабільна протягом існування Сонячної системи. Тобто десь у нашій Галактиці цілком може існувати планетна система, в якій дві планети, а не місяця, поводяться саме так!

існувати

Погані новини про те, що з тисяч відкритих нами планет ми поки що не знаємо жодної бінарної системи. Новини про відкриття такої системи, які пролітали кілька років тому, було відкликано. Звичайно, наша технологія ще недостатньо хороша для того, щоб відкривати місяці навколо екзопланет, і ми очікуємо, що вони там будуть. Насправді такі випадки спільного використання орбіт мають бути рідкісні, але не настільки рідкісні, щоб ми з ними ніколи не зіткнулися. Дайте нам телескоп для пошуку кращих планет, мільйон зірок ідесять років, і я можу сперечатися, що ми знайдемо приклади всіх трьох випадків існування двох планет на одній орбіті. Закони гравітації та наші симуляції стверджують, що такі випадки мають реалізовуватись. Залишилося лише знайти їх.